Question

濃硫酸與乙二酸（H₂C₂O₄）在加熱條件下反應的化學方程式為：H₂C₂O₄

濃H2SO4  .

△

CO₂↑+CO↑+H₂O
有人利用這個反應產生的CO還原某種鐵的氧化物，并設計了如圖所示的裝置．

其中A和F中各盛有濃H₂SO₄，B中盛有乙二酸（H₂C₂O₄），D中盛有Na0H濃溶液，E和I中各盛有澄清石灰水，H中裝有鐵的氧化物粉末．
（一）（1）D裝置的作用

除去混合氣中的CO₂

．
（2）E裝置的作用

檢驗混合氣中CO₂是否已全部吸收

．
（二）甲同學用上述裝置，取不同質量的鐵的氧化物進行實驗．所得實驗數據如下：

實驗序號	l	2	3	4	5	6	7	8
鐵的氧化物質量（g）	4.00	8.00	10.00	12.00	14.00	16.00	18.00	20.00
生成鐵的質量（g）	2.8l	5.62	7.01	8.42	9.81	11.22	12.63	14.03

（1）如果以y軸表示生成鐵的質量，x軸表示鐵的氧化物質量，請用鉛筆在坐標圖上依次描出相應的實驗數據的點．
（2）從上圖可以看出甲進行第二次實驗時，所得數據十分不可靠，故舍去．請分析造成此種結果的原因主要可能是

反應時間太短

 或

溫度太低

．
（3）請利用上圖回答，第二次實驗時生成的鐵的質量約為

5.6

g（保留小數點后一位）．
（4）如果另一同學乙取了25g鐵的氧化物樣品，而來不及做實驗，但根據上述圖示，可以求出所生成的鐵的質量為

17.5

 g．（保留小數點后一位）．將你所用的方法在上圖中畫出．
（5）同學丙看了甲、乙兩同學所做的方法后，認為只要認真進行兩次實驗，就可回答上述問題．請用甲同學的兩組實驗數據用數學方法寫出丙同學的分析過程．
（6）丁同學看了上述分析過程后，認為只要一組準確的實驗數據就能解決問題．他是怎樣分析的？

Answer 1

分析：（一）（1）D中盛有Na0H濃溶液，可以吸收二氧化碳；
（2）E中盛有澄清石灰水，可以檢驗二氧化碳的存在．
（二）（1）根據題干表格中提供的實驗數據找點描出即可；
（2）反應的時間太短或溫度太低都會造成生鐵產量過高；
（3）根據實驗一4g鐵的氧化物生成鐵的質量為2.81g，計算實驗2中8g鐵的氧化物生成鐵的質量；
（4）25g鐵的氧化物樣品生成鐵的質量可以在圖上將點連線，得到生成的鐵的質量；
（5）選擇鐵的氧化物為4.00g和20.0g時，進行分析；
（6）沒有反應物就沒有生成物，所以過原點的直線方程只能是 y=kx．

解答：解：（一）（1）D中盛有Na0H濃溶液，可以吸收二氧化碳，反應中生成了二氧化碳氣體，為防止二氧化碳干擾實驗，就要用D中的Na0H濃溶液除去．
故答案為：除去混合氣中的CO₂．
（2）E中盛有澄清石灰水，可以檢驗二氧化碳的存在，D裝置吸收完二氧化碳后，就要用E中的石灰水檢驗CO₂是否已全部吸收．
故答案為：檢驗混合氣中CO₂是否已全部吸收．
（二）（1）根據題干表格中提供的實驗數據找點描出即可，故答案為：


（2）甲進行第二次實驗時，所得數據不十分可靠，可能的原因是反應的時間太短或溫度太低造成反應不完全．
故答案為：反應時間太短或溫度太低
（3）據表格可知，每20g氧化物生成鐵的質量為14.03g，就是說含鐵量為70.15%，而實驗2中計算出的含鐵量高，正常情況下8.00g鐵的氧化物中含鐵是：8.00×70.15%=5.6g
故答案為：5.6
4）25g鐵的氧化物樣品生成鐵的質量可以在圖上將點連線，作直線的延長線，數據大約為17.5，故填：17.5，在圖上作直線延長線


（5）根據題干提供的數據，選擇鐵的氧化物為4.00g和20.0g，可得直線方程為：2.81=4k+b，14.03=20k+b  解得k=0.70，b=0，所以 y=0.7x，當x=8時，y=5.6；當x=25時，y=17.5 
（6）因為沒有反應物就沒有生成物，所以過原點的直線方程只能是 y=kx．

點評：本題考查了根據實驗數據作圖以及分析其他數據，完成此題，需要同學們結合數學知識，仔細審題．